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理学院物理系沈嵘 理学院物理系沈嵘 §5-1 可逆与不可逆过程 §5-1 可逆与不可逆过程 • 功向热转化的过 2. 过程不可逆的因素 程是不可逆的. 考察自然过程： • 一切自发过程都 •未达到力学平衡 是单方向进行的 •未达到热力学平衡 不可逆过程. •有摩擦损耗 • 热量从高温自动 不平衡和耗散等因素的存在，是导致过 墨水在水中的扩散 （真空） 可逆 传向低温物体的 （有气体） 不可逆 程不可逆的原因. 过程是不可逆的. 无摩擦的准静态过程是可逆过程(理想过程) • 自由膨胀的过程是不可逆的. 三.热力学第二定律的实质，就是揭示 一切与热现象有关的过程都是不可逆过 了自然界的一切自发过程都是单方向进 程，一切实际过程都是不可逆过程. 行的不可逆过程. 理学院物理系沈嵘 理学院物理系沈嵘 §5-2 热力学第二定律的两种语言表述 §5-2 热力学第二定律的两种语言表述 §5-2 热力学第二定律的两种语言表述 一.自然过程的方向性 W Q2 1. 功热转换(机械能↔热能)的方向性 热机效率 η 1− Q1 Q1 • 孤立系统: 功 → 热 可以自动地进行 • • • 热 → 功 不可以自动地进行 η 1 第一类永动机× η 1 第二类永动机? 例如: v0 v = 0 功 → 热 Q1 W 地球 热机 热 → 功的转换过程必伴随有其它变化： 热源 热源 • 热机：总有部分热量从高温→低温热源 若热机效率能达到100%, 则仅地球上的海水冷却1℃, • 等温膨胀：热全部转换为功, 但同时体积变大. 所获得的功就相当于1014t 煤燃烧后放出的热量 理学院物理系沈嵘 理学院物理系沈嵘 §5-2 热力学第二定律的两种语言表述 §5-2 热力学第二定律的两种语言表述 功→热的过程不一定伴随有其它变化： 3. 热传导的方向性 • 摩擦生热; LL 两物体，有限温差，组成孤立系统⇒ 实际 ⇒其唯一效果是把热全部